Scaun de evacuare
Această intrare sau secțiune despre aviație nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Scaunul de evacuare este un dispozitiv, utilizat în principal în aeronavele militare, care permite pilotului să părăsească rapid aeronava în cazul unei defecțiuni grave. În cele mai multe modele, scaunul este evacuat din avion cu ajutorul motoarelor rachete, în timp ce după câteva zecimi de secundă se desfășoară automat o parașută . Pentru a lansa, pilotul trebuie să tragă unul dintre inelele care se află între picioare sau peste cap. În modele mai recente, procedura de pornire a fost, de asemenea, automatizată, deoarece scaunele inteligente pot evalua dacă șoferul este conștient [ fără sursă ] . De asemenea, au fost cercetate scoaterea păstăilor de evacuare.
Istorie
Primul scaun de evacuare a fost proiectat de românul Anastase Dragomir în 1928 înainte de cel al lui Karl Arnhold. Scaunul de evacuare a fost brevetat în Germania (Reichspatent nr. 711045) în 1939 de Karl Arnhold, Oscar Nissen, Rheinhold Preuschen și Otto Schwarz care lucrau pentru Junkers . Un alt brevet, referitor la cartușul exploziv, a fost acordat lui Erich Dietz. Înainte, singura modalitate de a scăpa de un avion care se prăbușea era să sară pe acoperiș: de multe ori, însă, era foarte dificil, deoarece viteza aeronavei era prea mare și pilotul, poate rănit, nu putea să se miște sau acoperișul.s-a blocat.
În primele modele, aerul comprimat a fost folosit pentru lansarea lor. Aeronava echipată cu acest dispozitiv a fost prototipul unui luptător , Heinkel He 280 , în 1941 ; unul dintre piloții de testare de pe acest avion, Helmut Schenk, a fost prima persoană care a sărit pe scaun după ce suprafețele de control au înghețat făcând avionul imposibil de gestionat. Era 13 ianuarie 1942 . He 280 nu a intrat niciodată în producție și primul avion de producție echipat cu scaune de ejecție a fost luptătorul de noapte Heinkel He 219 din 1942 . În 1944 , Heinkel He 162 au fost echipate cu noi tipuri de scaune pentru copii, lansate datorită forței generate de cartușele explozive. Se estimează că în timpul întregului conflict s-au efectuat aproximativ 60 de injecții de urgență, din rapoartele germane se pare că 40% au fost fatale.
SAAB a introdus primul său scaun pentru copii (Mk 1) în 1941 la bordul Saab J 21A-1 .
Odată cu debutul erei jetului, viteza a devenit atât de mare încât a fost imposibil să ne gândim la abandonarea avionului sărind. Sistemele de lansare descendente, operate de unele arcuri, au fost, de asemenea, încercate, dar nu au reușit. Pe de altă parte, activitatea industriei britanice Martin-Baker în Occident și a lui Mikoyan Gurevich și Zvezda în Uniunea Sovietică a fost crucială.
Primul test de zbor al unui Martin-Baker a avut loc pe 24 iulie 1946 , când Bernard Lynch a sărit de pe un Gloster Meteor Mk.III; pe 17 august 1946 Larry Lambert a fost primul american care a lansat cu succes. Martin-Bakers a intrat în producție la sfârșitul anilor 1940 și prima dată când au fost folosiți într-o urgență reală a fost în timpul zborurilor de test ale Armstrong Whitworth AW52 .
În 1955, un Westland Wyvern a avut un accident care a decolat de la portavionul Albion al Marinei Regale : pilotul a expulzat cu succes în timp ce se afla la mai mult de 3 metri sub apă.
Pe măsură ce viteza aeronavei a crescut, au trebuit găsite alte modalități de a lansa rapid și în siguranță pilotul din aeronavă. Primul scaun echipat cu motoare cu rachetă a fost montat pe F-102 Delta Dagger : acestea au făcut posibilă lansarea în siguranță chiar și la altitudini foarte mici, datorită forței mari a acestor motoare.
La începutul anilor 1960 , au început experimentele pentru lansări de viteză supersonice pe aeronave precum F-106 Delta Dart . Șase piloți au fost lansați la viteze de peste 700 de noduri, iar cea mai mare înălțime în care a fost folosit un Martin-Baker este de 57.000 de picioare (de la un British Electric Canberra în 1958 ). Există zvonuri că un pilot s-a lansat de pe un SR-71 „Blackbird” care călătorea la Mach 3 la o altitudine de 80.000 de picioare.
În ciuda acestor premii, majoritatea salturilor au loc la altitudini și viteze mici. Toate scaunele de evacuare de astăzi sunt de tip „zero-zero”, ceea ce înseamnă că puteți sări și de la sol (zero altitudine, viteză zero).
Secvența de lansare
- Secvența începe când șoferul trage unul dintre inelele care activează ejecția scaunului. Aruncarea în tine este o decizie care trebuie luată în câteva zecimi de secundă, deoarece așteptarea prea lungă ar putea însemna să nu ai timp să te salvezi.
- O mică încărcare explozivă determină desprinderea baldachinului. Pe alte tipuri de aeronave, desprinderea acoperișului nu are loc deoarece este fragmentată anterior de o încărcare explozivă special pregătită. Tetiera însăși a scaunului de ejecție este totuși echipată cu două „coarne” rezistente pentru a trece prin acoperiș în cazul în care sarcina explozivă de fragmentare a acoperișului nu este declanșată.
- La câteva zecimi de secunde după detașarea baldachinului sau fragmentarea acestuia, se deschid șuruburile care leagă scaunul de structura aeronavei și imediat după aceea are loc detonarea sarcinii de lansare, ceea ce face ca scaunul să fie tras. Cu toate acestea, acest eveniment este extrem de traumatic pentru pilot, deoarece o accelerație care poate fi cuantificată în cel puțin 12 g este impresionată pe corp. Această accelerare poate provoca fracturi vertebrale sau alte traume scheletice.
- După fotografiere, scaunul alunecă în sus pe una sau două șine de ghidare. Ridicarea scaunului determină tensionarea centurilor specifice care, legate anterior de șofer de picioare și brațe, forțează retragerea membrelor într-o poziție cât mai colectată posibil, pentru a permite o ieșire sigură din interiorul cabinei. Aceste centuri sunt legate de structurile aeronavei și au o lungime atât de mare încât, atunci când picioarele pilotului sunt complet în afara aeronavei, acestea sunt tăiate automat, deoarece sunt legate de fixare cu un știft de reținere cu rupere calibrată.
- După împușcare, pachetul de rachete plasate sub scaunul pilotului este activat ulterior și are sarcina de a menține accelerația impresionată inițial de încărcătura de lansare. Pe scaunele de concepție modernă, pachetul de rachete este capabil să dea o împingere vectorială scaunului pentru a corecta orice atitudine non-verticală în urma ejecției în unghiuri mari ale malului.
- Odată ce scaunul este îndepărtat de avion, motoarele rachetei s-au oprit.
- Scaunul este echipat cu un altimetru și un giroscop care sunt capabili să activeze și să manevreze motoarele rachetei pentru a corecta direcția de cădere, în cazul în care pilotul va lansa în timp ce avionul zbura în sens invers. [1] Mai mult, un barometru inversat permite sistemului să înțeleagă altitudinea la care se produce ejecția. Dacă acest eveniment are loc la o altitudine foarte mică, barometrul acordă imediat faza secundară a ejecției care constă în declanșarea unei a doua încărcături explozive de intensitate mai mică, care are singura sarcină de a extrage rapid copertina parașutei.
- Imediat după lansarea baldachinului principal, se deschid zăvoarele care leagă pilotul de scaun și se desprind. În acel moment, scaunul se îndepărtează de pilot, în timp ce acesta din urmă rămâne legat de parașută cu baldachin complet extins. Pilotului este atașat un container special (PSP) care deține pluta monoplază și un kit de supraviețuire, precum și un semnal de urgență specific. Dacă ejectarea are loc la mare altitudine, barometrul scaunului inhibă separarea pilotului de scaunul care rămâne legat de acesta, căzând în cădere liberă către straturile atmosferei în care aerul este respirabil. Cu toate acestea, în timpul toamnei, se activează un cilindru mic de oxigen care permite pilotului să respire. Întreaga secvență este totuși complet automatizată și permite pilotului să se salveze chiar și în eventualitatea îndepărtată de a-și pierde cunoștința în timpul secvenței de ejecție traumatică.
Fotografia 1
Foto 2
Foto 3
Foto 4
Foto 5
Întreaga secvență nu durează mai mult de 2,5-3 secunde, din momentul în care pilotul activează dispozitivul până în momentul în care coboară agățat de parașuta principală. Corpul său poate fi supus unor stresuri variind de la zece până la treizeci de ori accelerarea gravitației , potențial foarte dăunătoare gâtului și coloanei vertebrale . [2]
Siguranța pilotului
Toți piloții occidentali care au fost nevoiți să sară își amintesc ca o experiență traumatizantă, atât de mult încât unii dintre ei nu au zburat niciodată de teama de a nu o repeta.
Când un pilot se lansează, el suferă o accelerație de aproximativ 12 g , adică de 12 ori greutatea propriului corp: de aceea un om care cântărește 75 kg se simte „zdrobit” cu o greutate de aproximativ 900 kg. Accelerația este atât de rapidă și violentă încât majoritatea piloților se sting: de aceea atât deschiderea parașutei, cât și umflarea vestei și a vestei de salvare sunt operațiuni automate. Ruperea unor oase este foarte frecventă, în special a vertebrelor ; ca urmare a acestor leziuni, mulți piloți au o carieră de zbor compromisă.
Zvezda vs. Martin Baker
Departamentul Apărării al SUA ( DoD ) s-a interesat de Zvezda K-36D (OKB 670 - Krasnaya Zvezda), scaunul de expulzare rus de ultima generație, adoptat printre MiG-29 și Su-27 , printre altele. În Rusia, este adoptat pe elicoptere și pare să funcționeze perfect - a salvat viața pilotului Anatolij Kvočur (Анатолий Николаевич Квочур) de trei ori.
NASA a evaluat atât ACES II, cât și Martin Baker și s-ar părea că aceste două modele au nevoie de îmbunătățiri ample. Un cercetător a raportat faptul că rata de supraviețuire a acestor locuri nu este nimic excepțional. [ fără sursă ]
Generarea scaunelor de ejectare
Prima generație, 1940-1965
Aceste scaune sunt alimentate de aer comprimat, mortare sau cartușe care propulsează o rachetă și oferă o singură forță pentru a scoate scaunul și ocupantul din aeronavă. La primele modele, pilotul a trebuit să desfășoare parașuta manual, în timp ce la modelele ulterioare a devenit o funcție automată. Exemple ale acestei generații sunt Saab Mk 1 și Martin Baker Mk 1 și următorii până la 5.
A doua generație, 1965-1975
Acum era clar că un scaun cu o singură „catapultă” dădea prea multă accelerație pilotului, care a supraviețuit ejectării cu avarii grave. În plus, piloții au necesitat scaune zero-zero (viteză mică și altitudine mică) cu performanțe bune. Pentru a realiza acest lucru, a fost adăugată o rachetă de sprijin. Catapulta a funcționat de la 0,15 la 0,25 secunde cu o accelerație sub 10 g. A doua rachetă a tras de la 0,20 la 0,40 secunde. Exemple ale acestei generații sunt Martin Baker Mk 7 și Douglas Escapac.
A treia generație, din 1975 până astăzi
Au fost adoptate noi automatisme, cum ar fi parașuta de decelerare și desfășurarea automată a parașutei principale pe baza altitudinii, dar mai ales, având în vedere nivelul tehnologic, microprocesoarele capabile să primească și să utilizeze informațiile dobândite de avionica de la bord și de senzorii speciali ( Tub Pitot , giroscop , greutatea pilotului și multe altele). În acest fel, scaunul poate modifica parametrii de ejectare, crescând șansele de supraviețuire ale șoferului. Exemple ale acestei generații sunt Martin Baker Mk 14, ACES II și Stencil S4S.
A patra generație
Atât Martin Baker , Boeing , cât și Zvezda au dezvoltat noi scaune cu tracțiune vectorială și protecții suplimentare.
Alte avioane
Kamov Ka-50 , care a intrat în serviciul forțelor armate rusești în 1995, a fost primul elicopter de producție echipat cu un scaun de evacuare. Sistemul este foarte asemănător cu cel al unei aeronave convenționale cu aripi fixe: rotorul este echipat cu șuruburi explozive , destinate dezintegrării cu câteva momente înainte de ieșirea scaunului. Există un prototip al AH-56 Cheyenne echipat cu scaune de ejecție în jos, dar în 1970, după un accident fatal în timpul unui test, dezvoltările ulterioare au fost oprite.
Lunar Lander Research Vehicle (LLRV) / Training Vehicle (LLTV) a folosit scaune de ejecție.
Primele zboruri ale Navetei Spațiale au fost cu un echipaj de două, ambele echipate cu scaune de ejecție (de la misiunea STS-1 la STS-4 ); mai târziu, scaunele au fost dezactivate și apoi eliminate, pe măsură ce numărul membrilor echipajului crește.
Naveta Buran sovietică a fost proiectată pentru a fi echipată cu scaune pentru copii K-36RB (K-36M-11F35).
Sukhoi Su-31M este un avion acrobatic monomotor echipat cu un scaun SKS-94 Zvezda.
Avionul supersonic Tupolev Tu-144 , geamănul sovietic al Concorde , avea în primele prototipuri scaune de ejectare pentru echipaj. Tu-144 implicat în accidentul din Paris Air Show din 1973 era un model de producție și, prin urmare, nu avea acest sistem.
Notă
- ^ Scaun de evacuare: ce este și cum funcționează , quotidianomotori.com la 13 martie 2020. Adus la 13 iulie 2020 ( depus la 13 iulie 2020).
- ^
Piero Angela, Secretele „scaunului de evacuare” , pe Youtube , Superquark ( arhivat la 4 octombrie 2015) .
Piero Angela, Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre scaunul de evacuare
| Controlul autorității | GND ( DE ) 4179731-0 |
|---|
